STM32F1之RTC实时时钟（Unix时间戳）

news2024/9/28 3:20:56

目录

1.  Unix时间戳

2.  UTC/GMT

3.  时间戳转换

3.1  time_t

3.2  struct tm

3.3  char *

3.4  时间戳的使用

        实时时钟是一个独立的定时器。RTC模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。

        RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR寄存器)处于后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后，RTC的设置和时间维持不变。

        系统复位后，对后备寄存器和RTC的访问被禁止，这是为了防止对后备区域(BKP)的意外写操作。执行以下操作将使能对后备寄存器和RTC的访问：

● 设置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位，使能电源和后备接口时钟

● 设置寄存器PWR_CR的DBP位，使能对后备寄存器和RTC的访问。

1.  Unix时间戳

        Unix时间戳(Unix Timestamp)定义为从UTC/GMT的1970年1月1日0时0分0秒开始所经过的秒数，不考虑闰秒。

        时间戳存储在一个秒计数器中,秒计数器为32位/64位的整型变量世界上所有时区的秒计数器相同,不同时区通过添加偏移来得到当地时间。

2.  UTC/GMT

        GMT (Greenwich Mean Time)格林尼治标准时间是一种以地球自转为基础的时间计量系统。它将地球自转一周的时间间隔等分为24小时，以此确定计时标准。

        UTC (Universal Time Coordinated)协调世界时是一种以原子钟为基础的时间计量系统。它规定铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间为1秒。当原子钟计时一天的时间与地球自转一周的时间相差超过0.9秒时, UTC会执行闰秒来保证其计时与地球自转的协调一致。

3.  时间戳转换

        C语言的time.h模块提供了时间获取和时间戳转换的相关函数,可以方便地进行秒计数器、日期时间和字符串之间的转换。

3.1  time_t

        首先，对于time_t的数据我们可以随意打开一款C语言编辑器，打上一段代码。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;


int main()
{
    

    return 0;
}

        右键time_t进行跳转，可以看到：

#ifndef _TIME64_T_DEFINED
#define _TIME64_T_DEFINED
__MINGW_EXTENSION typedef __int64 __time64_t;
#endif /* _TIME64_T_DEFINED */

#ifndef _TIME_T_DEFINED
#define _TIME_T_DEFINED
#ifdef _USE_32BIT_TIME_T
typedef __time32_t time_t;
#else
typedef __time64_t time_t;
#endif
#endif /* _TIME_T_DEFINED */

        从上述代码可以看出time_t是一个int型的64位数据，所以不用担心溢出问题，用来存储时间戳一直自增的秒数。

3.2  struct tm

        在上述代码中添加关于struct tm的代码，如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;

int main()
{
    

    return 0;
}

        右键头文件time.h跳转到定义，可以看到如下：

#ifndef _TM_DEFINED
#define _TM_DEFINED
  struct tm {
    int tm_sec;
    int tm_min;
    int tm_hour;
    int tm_mday;
    int tm_mon;
    int tm_year;
    int tm_wday;
    int tm_yday;
    int tm_isdst;
  };
#endif

        可以看出他是一个封装的结构体类型，分别代表年月日时分秒等数据，对于tm_isdst来说，+1表示使用夏令时，0表示不使用，-1表示不知道。

3.3  char *

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
    

    return 0;
}

3.4  时间戳的使用

        首先按照如下代码进行编写，可以打印此时自己电脑的当前时间，需要注意的是打印的时间，需要进行转换（网上浏览器直接搜索“时间戳”会出现时间戳转换工具非常的方便，可以验证一下）。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
    time_cnt=time(NULL);
    
	printf("%d\n",time_cnt);
    return 0;
}

以上代码也可以写作：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
//    time_cnt=time(NULL);
    time(&time_cnt);
    
	printf("%d\n",time_cnt);
    return 0;
}

效果是一样的。

        下面我们可以手动输入一个数，进行求出手动输入数字所代表的时间，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
//    time_cnt=time(NULL);
//    time(&time_cnt);
	time_cnt=1672588795;   
	printf("%d\n",time_cnt);
	
	time_date=*gmtime(&time_cnt);
	printf("%d\n",time_date.tm_year+1900);//注意，程序里的年是从1900年经过的年数，所以要计算出想要的年份需要+1900年的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mon+1);//同理月在程序中从1月开始计算，所以需要加1月的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mday);
//	printf("%d\n",time_date.tm_hour);//此时求出的是伦敦时间
	printf("%d\n",time_date.tm_hour+8);//求北京时间需要再+8，我们处于东八区	 
	printf("%d\n",time_date.tm_min);
	printf("%d\n",time_date.tm_sec);
	printf("%d\n",time_date.tm_wday);//0代表星期天 
	
    return 0;
}

        除此之外，我们也可以使用localtime，他可以根据我们电脑所在的时区自动进行时区偏移。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
//    time_cnt=time(NULL);
//    time(&time_cnt);
	time_cnt=1672588795;   
	printf("%d\n",time_cnt);
	
	time_date=*localtime(&time_cnt);
	printf("%d\n",time_date.tm_year+1900);//注意，程序里的年是从1900年经过的年数，所以要计算出想要的年份需要+1900年的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mon+1);//同理月在程序中从1月开始计算，所以需要加1月的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mday);
	printf("%d\n",time_date.tm_hour);
	printf("%d\n",time_date.tm_min);
	printf("%d\n",time_date.tm_sec);
	printf("%d\n",time_date.tm_wday);//0代表星期天 
	
    return 0;
}

        下面我们进行上述操作的反向操作，输入一个当前时间进行转换为秒数：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
//    time_cnt=time(NULL);
//    time(&time_cnt);
	time_cnt=1672588795;   
	printf("%d\n",time_cnt);
	
	time_date=*localtime(&time_cnt);
	printf("%d\n",time_date.tm_year+1900);//注意，程序里的年是从1900年经过的年数，所以要计算出想要的年份需要+1900年的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mon+1);//同理月在程序中从1月开始计算，所以需要加1月的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mday);
	printf("%d\n",time_date.tm_hour);
	printf("%d\n",time_date.tm_min);
	printf("%d\n",time_date.tm_sec);
	printf("%d\n",time_date.tm_wday);//0代表星期天 
	
	time_cnt=mktime(&time_date);
	printf("%d\n",time_cnt);
	
    return 0;
}

        转换成日期时间：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

time_t time_cnt;
struct tm time_date;
char *time_str; 

int main()
{
//    time_cnt=time(NULL);
//    time(&time_cnt);
	time_cnt=1672588795;   
	printf("%d\n",time_cnt);
	
	time_date=*localtime(&time_cnt);
	printf("%d\n",time_date.tm_year+1900);//注意，程序里的年是从1900年经过的年数，所以要计算出想要的年份需要+1900年的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mon+1);//同理月在程序中从1月开始计算，所以需要加1月的偏移 
	printf("%d\n",time_date.tm_mday);
	printf("%d\n",time_date.tm_hour);
	printf("%d\n",time_date.tm_min);
	printf("%d\n",time_date.tm_sec);
	printf("%d\n",time_date.tm_wday);//0代表星期天 
	
	time_cnt=mktime(&time_date);
	printf("%d\n",time_cnt);
	
	time_str=ctime(&time_cnt);
	printf(time_str);
	
    return 0;
}

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